近年來隨著數字化技術的迅速發展，傳統骨科產生了深刻的變革，已逐步從經驗化、大體化、輪廓化向標準化、精準化、個性化及數字化的方向發展。3D打印技術在中國骨科醫療行業領域中的應用漸漸嶄露頭角。膝關節骨關節炎是常見的慢性退行性疾病之一，給個人和社會帶來沉重的負擔。如何有效預防和延緩骨關節炎進展，是關節外科醫生面臨的一項重要課題。
挑戰
傳統的開放楔形脛骨高位截骨術（open wedge high tibial osteotomy，OWHTO）依賴術前計劃進行截骨矯正角度的設計，根據術中透視，調整矯正角度及截骨間隙撐開寬度。術中需反復透視、調整力線，存在手術時間長、增加醫生和患者放射暴露時間等缺點。術中力線透視還受到患者體位、透視角度、測量誤差等影響，存在精確度較低的問題。另外OWHTO術后常導致脛骨平臺后傾增大，增加關節局部應力，影響術后的遠期效果。
解決方案
強生醫療研究人員在依照畸形分析及術前規劃，與TomoFix接骨板放置位置進行骨科定位片（即截骨導板）與填充塊設計，并制作3D打印患者匹配工具（patient specific instrument，PSI），該過程使用EOS P110增材設備，工藝為選擇性激光燒結（SLS），打印材料PA 2200，這是一款被廣泛認證的多功能PA 12材料，具有良好的強度、剛度和耐化學性，以及出色的長期穩定性和生物相容性。成品的骨科定位片（即截骨導板）與填充塊耐高溫，可以與金屬工具及植入物一同進行134°蒸汽滅菌。
3D打印技術依據患者的影像數據進行術前規劃，設計個性化手術工具，簡化手術步驟，實現病患損傷的最小化，經過長期術后觀察和統計，3DPSI輔助OWHTO手術具有良好的準確性和安全性。
成果
與傳統制造方法不同，3D打印截骨導板輔助開放楔形脛骨高位截骨術力線矯正精確，可有效維持脛骨平臺后傾，具有良好的準確性和安全性。有利于減少醫生患者的放射暴露時間，提高手術操作的精確性。
此外，3D打印聚酰胺材料能夠發揮3D打印導板數字化制作高效率的優勢，其機械性能良好，化學性能和生物相容性都符合相關要求。
近年來3D打印在骨科手術的術前規劃、導板制作等領域應用也越來越廣。3D打印技術使醫療器械生產商能夠推出更快、更靈活和更具成本效益的開發和生產方法，為不斷改善針對患者的醫療護理指明了方向，具有良好的臨床應用前景。
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